Additiv, subtraktiv und hybrid

Die 3D-Fertigung von Präzisions­bauteilen stand im Fokus des LaserForums 2018, welches Mitte Oktober an der Ruhr-Universität Bochum (RUB) stattfand. In drei auf­einander folgenden Sessions präsentierten und diskutierten die Experten aus Forschung und Industrie neuste Entwicklungen und Erkenntnisse aus den additiven, subtraktiven und hybriden Herstellungs­verfahren.

Angelehnt an den kürzlich überreichten Nobel­preis in Physik für die Laser­forscher Arthur Ashkin, Gérard Mourou und Donna Strickland eröffnete Cemal Esen, Leiter des Lehr­stuhls für Laser­anwendungs­technik (LAT) an der RUB, die Veranstaltung mit einem Vortrag über das Prinzip der optischen Assemblierung von mikro­skopisch kleinen Bauteilen. Der Clou daran: Es besteht kein mechanischer Kontakt, sodass selbst feinste Strukturen bestehen bleiben. Dies ermöglicht eine neu­artige und zerstörungs­freie Zusammen­fügung von kleinsten Bau­elementen wie etwa Dreh­gelenken, Schraub­verbindungen und Schnapp­verbindungen.

Die gestalterischen Freiheiten der additiv-generativen Fertigungs­technologien werden besonders interessant, wenn die Laser-Metall-Deposition (LMD) durch ein selbst­lernendes Roboter­system ergänzt wird. Das System plant, nach automatischer optischer Erfassung der Werk­stück­ober­fläche, die effizientesten Prozess­bahnen selber. Die Maschinen-Intelligenz ist dabei entscheidend: Diese macht es wesentlich un­komplizierter, Frei­formen herzu­stellen, als wenn nach CAD-Vorlage programmiert werden muss, wie es Rainer Beccard von lunovu vorstellte.

Ultrakurzpulslaser eignen sich hervor­ragend zum Mikro­prozessieren wie Mikro­bohren, -schneiden und -drehen. So lassen sich medizinische Produkte wie Stents, Implantate, Gelenke und auch Dental­implantate mittels 3D-Laser­herstellungs­verfahren optimal an die spezifischen Belastungen und unter­schiedlichsten Geo­metrien ihrer Träger anpassen.

Prägnant stellte die Firma Matsuura die Vorteile der hybrid-additiven Herstellungs­methoden dar. Selektives Laser­schmelzen (SLM) wird mit all seinen gestalterischen Freiheiten mit einem anschließenden Fräs­prozess­schritt verbunden, sodass sich tiefe Schlitze ohne Erodieren herstellen lassen, was nicht nur die Produktions­zeiten, sondern auch die Kosten der Herstellung reduzieren kann.

Im Rahmen der Veranstaltungs­reihe LaserForum werden einmal pro Jahr ausgewählte Frage­stellungen und Trends zum Einsatz von Laser­technik in unter­schiedlichen Anwendungs­branchen umfassend dargestellt. Die Veranstaltung wird vom IVAM Fach­verband für Mikro­technik gemeinsam mit den renommierten Partnern Fraun­hofer-Institut für Laser­technik ILT, Laser Zentrum Hannover e.V. und dem Lehr­stuhl für Laser­anwendungs­technik (LAT) der RUB veranstaltet.

IVAM / DE